Theme Planning主题策划
从BIM的角度思考建筑全生命周期的能耗管理
Energy Consumption Management of the Entire Building Life
Cycle from the Perspective of BIN
张赞(上海建坤信息技术有限责任公司,上海200032)
摘要:
建筑信息模型(BIM),是指通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。信息的内活不仅仅是几何形状描述,还包含大量的非几何的属性信息。
实际上通过数字化技术,在计算机中建立一座虚拟建筑,一个建筑信息模型就是提供一个单一的、完整一致的、逻辗的建筑信忠库。通过讨论探家的是BM技
术在建筑节能领域中的各类应用,希望能提供一个全新的角度来探索建筑能耗管理。
关键词:建筑信息模型(BIM);建筑能耗管理;建筑全生命周期
中图分类号:TU227文献标识码:B文章编号:1674-814X(2012)04-29-02
BIM及动态的BIM
营”4个阶段。对于BIM来说,在4个阶段中的关键是信
息的延续性和一致性。
BIM能够在综合数字环境中保持信息不断更新并可提
美国 BUILDINGSMART联盟的“ BIM Project Execution
供访问.使建筑师、工程师、施工人员以及业主可以清楚 Planning Guide Version2.0”中总结了目前BIM的25种
全面地了解项目:对BIM的应用贯穿于建筑物全生命期不同应用(见图1).如在运营阶段提出了5大应用参考
的规划、勘察设计、施工和运维等4个阶段,能促使加快包括 Maintenace scheduling(维护计划)、 Building System
决策进度、提高决策质量.从而使项目质量提高,收益増 Analysis(建筑系统分析)、 Assct Management(资产管
加
理)、 Space Mgmt/Tracking(空间管理/追踪)、 Disaster
简而言之.BIM可以理解为是和建筑物相关的包罗万 Planning(灾害计划)。但是笔者认为这25个应用中存在
象的庞大综合数据库。
了很关键的3个应用,分别是:规划设计阶段(PLAN)中
(1)它的数据组成和数据更新是动态的一一因为建筑物的 Existing Conditions Modeling(建筑物周边环境模型)和
不同生命阶段中对同一对象的表征方式是不断完善的。简 Cost Estimation《价值评估),建设阶段( CONSTRUCT)中的
单举例:设计阶段的设备是有三维几何信息但没有供应商 Record Model(档案(竣工)模型)。这是代表BM应用在建
及价格信息,施工阶段的机电设备没有运行状态信息也没筑不同阶段的信息延续。
有使用寿命信息,直至运维阶段也许都全部具备了.但是
运行信息却每时每刻在变化。
PLAN
DESIGN CONSTRUCT OPERATE
(2)它的技术应用和应用方式也是动态的一一在建筑物
不同生命阶段中从业人员的行为是不断变化的。设计阶段
注重设计合理性减少设计错误、设计碰撞,施工阶段注重
优化工序、模拟建造、造价控制等,运维阶段注重空间综
合利用、设施设备运行管理等。
2建筑全生命周期的BIM应用重在信息的延续性
和一致性
图1在贯穿建筑生命周期中的BIM应用
建筑全生命周期一般定义为“规划、设计、施工、运
绿色建筑29
万方数据
2012年第4期
主题策划 Theme Planning
3BIM应用带给了建筑能耗管理全新视角
点安装与施工图对比等
2)由于项目可能因为设备制造商、施工环境、建筑布
建筑能耗管理往往是建筑运营阶段的重要工作。它包局等不可控因素而发生相关变更,那么通过BM的协同工
活了机电设备基本运行管理、建筑能耗监测、建筑能耗分作和动态了解建筑施工现状的建筑能耗控制参数,具体做
析,建筑用能优化管理等。但是如果了解BM的动态特性法类似于设计阶段的建筑能耗分析
以及全生命周期BIM应用的特点后,对于如何实现全生命
3)在施工阶段对于BIM综合数据库的关键性输入(或
周期的建筑能耗管理可以有全新的视角。
称为约束性条件)包括:竣工阶段的机电设备各类参数{性
3.1项目前期
能、设备寿命、指标)、安装位置、供应商信息、运行监测
把项目策划阶段的建筑能耗控制要求和指标作为设计及控制指标、同类设备数量等,机电系统的关联性(冷热源
阶段的基准线。
系统与空调系统管路图及逻辑.VAV系统与新风系统的管
(1)结合项目策划方案.投资、销售及经济社会效益分路图及逻辑、建筑物布局与供电回路、空调末端的空间对
析和风险分析,以及项目投资融资方案建立与建筑能耗控应关系等):竣工阶段的建筑能耗分析,基于竣工模型的各
制要求的数据联动关系。
类实际模型信息进行实际运营前的能耗分析并把结果与项
(2)在BIM里面建立量化数据和数据规则,明确对建目前期和设计阶段的建筑能耗控制要求进行比对,寻找差
筑能耗控制要求产生重大影响发生制约性条件,比如投资异及优化方向,并在运营阶段予以调整:记录调试和试运
额、周边地理气候环境、建筑功能和业态、项目效益风险行阶段中.建筑能耗管理的相关过程量化数据及相关规则
分析、项目进度要求等
信息.比如:全楼VAV系统或者空调系统全负荷开启,夏
3.2设计阶段
季状态设定不同室内温度情况时的系统能耗一一全楼此时
在设计阶段充分利用BIM模型数据和综合数据库,提B[M相关关联信息包括:人流密度、室内外温湿度、冷热
高相关建筑能耗、绿色建筑等分析工具的效率,把为大型源效率、室内空气质量、建筑区域空间布置等。
的分析软件编制数据文件或者输入文件的巨大工作量降低3.4运营阶段
到最小可接受的程度
在建筑运营阶段是检验建筑能耗管理结果的阶段,也
1)ー个信息完整的BIM模型中包含了绝大部分建筑是结合建筑物运营其他信息调整忧化建筑能耗管理的阶
性能分析想要的数据.用BIM软件将需要进行绿色建筑相段。
关分析的数据导出为 gbxml文件,然后用专业分析软件分
(1)从BIM综合数据库提取在项目前期、项目设计
析,最后再导入BIM综合数据库进行数据整合。
项目施工过程中与建筑能耗控制要求所有相关的约束性条
(2)完成设计协同和BIM协同.做到建筑其他专业如件.以及各个过程中对于建筑能耗管理分析模拟的规则和
机电、建筑、暖通、幕墙等专业的动态调整过程中.建筑结果,对于运营阶段的能耗管理进行初始化的调整和实
能耗分析结果动态输出,为参数化设计提供依据
施.
(3)与BIM综合数据库内的项目策划阶段的建筑能耗控
(2)在实时采集人流、环境、设施设备运行等动态数据
制要求和指标、约束性量化指标进行整合调整,并形成设信息的基础上,集成建筑内各类能源消耗的实时数据和历
计阶段中新的约束性量化指标,如系统指标、设备参数
史数据.提取BIM模型中相关信息.通过数据模拟和分析
运行参数、运行策略规则、监測数据;把这些相关信息和技术.在BM可视化及参数化的环境中,进行多种条件下
建筑能耗分析结果共同导入BIM综合数据库形成下一阶段的运行能耗仿真预估.为不同建筑初期运行阶段的能源管
的量化指标参数。
理提供运行预案。
3.3施工阶段
(3)在建筑运营稳定后(一般为2个
免费区 